一种基于传感技术的公路计重设备清洗装置及清洗方法与流程

本技术涉及公路称重设备清洗防护装置，尤其涉及一种基于传感技术的公路计重设备清洗装置及清洗方法。

背景技术：

1、高速公路经营管理单位在封闭式高速公路入口或出口设置有不停车称重检测设施，通过高速公路连接道路实施交通标志引导，提示超限超载车辆禁止驶入高速公路。高速公路计重收费系统可自动完成车轴重、整车重量等信息采集，并按照计重收费系统要求，将该信息存储并上传收费系统，对于违法超限超载车辆，拒绝其驶入高速公路。

2、现有的收费站地磅一般是设置在地面以下，地磅的承载台与地面平齐，而地磅的结构则全部位于基坑内，所以，地磅的承载台与地面之间不可避免的存在间隙，此处的间隙也会导致地面上的土沙从该处进入地磅内部，导致地磅结构内部部件受到土沙的污染，从而加快地磅某些部件的损坏。除此之外，地磅的表面在安装好后与地面齐平，地磅埋在基坑中，基坑地势较低，容易积水，尤其是大雨过后，基坑中的雨水若无法及时排出，地磅长时间浸泡在水中，容易腐蚀，影响称重精度和使用寿命。

3、因此，现有地磅基坑两侧通常会设置集水坑，基坑与集水坑之间设置一定的坡度，利用重力作用将地磅基坑内的污垢及积水汇集到集水坑中进行排放，若需要彻底清洁基坑内的污垢，则需要使用专门设备将地磅抬起，然后由人工进行基坑清洗。但是，这种利用坡度汇集污垢及积水至集水坑的方式存在清洁不彻底的问题，在应用实际中，一些车辆尤其是货车由于长时间行驶，轮胎上附有很多污垢，在通过称重设备时容易将污垢残留在地磅上，进而进入基坑内，单纯依靠重力不能有效使污垢排出到集水坑内；而人工清洁基坑需要抬起地磅，占用车道时间长、费用高、且不能做到随时清洁，清洁效率不高。

4、为了解决上述问题，中国实用新型专利cn206868714u公开了一种高速公路收费车道称重设备冲洗系统，其包括收费岛、积水井、称重台，收费岛之间设有横穿的排水管，积水井与称重台之间连接有称重设备基坑冲洗底槽，称重设备基坑冲洗底槽配备两根冲洗水管。其结构原理为：称重设备基坑冲洗底槽选用大于等于φ100半圆弧的光滑pvc管槽，横穿收费岛排水管选用大于等于φ200的钢管，横穿收费岛排水管距离称台基坑边缘距离视现场条件而定，岛头清淤积水井底部比称重设备基坑冲洗底槽底部低40厘米以上，横穿收费岛排水管底部比称重设备基坑冲洗底槽低20厘米以上，称重设备基坑冲洗底槽的冲洗水管配备两根，其中一根两侧裂缝出水冲洗基坑底槽侧壁，另一根冲洗底槽底部。

5、虽然上述专利文献公开的技术方案能够避免吊车等大型机具使用，减少设备维护成本，但是，该冲洗系统依然需要人工定期自动冲洗称重设备内部，且这也是利用坡度汇集污垢及积水，因此依然存在清洁不彻底、清洁不便的问题。

6、中国实用新型专利cn215811211u公开了一种收费站地磅用排水装置，其通过振动发电机、蓄电装置、控制器、抽水装置、通风装置，形成收费站地磅用排水装置；振动发电机能够通过汽车经过地磅时产生的振动发电，并能够将电能存储于蓄电装置中，节能环保；蓄电装置能够为抽水装置以及通风装置供电，控制器能够控制抽水装置和/或通风装置的工作；抽水装置能够将地磅所在的基坑内的水排出，通风装置能够降低基坑内的空气湿度，避免了地磅因基坑内水无法排出且空气湿度过大造成地磅精度不准的问题，延长了地磅的使用寿命；除此之外，控制器能够根据抽水装置中的液位计反馈的水位，控制抽水泵的工作，并且抽水泵通过设置在基坑底部的排水槽中的排水管抽水，有利于将基坑中的水排出的更彻底。

7、虽然上述专利文献公开的技术方案能够根据液位计反馈的水位自动控制抽水泵抽水，实现基坑自动排水，但这种抽水方式为避免管道堵塞，在排水管的入口处设置有过滤网，因此其只能实现基坑内污水排放，至于基坑内的滤渣污物还需人工定期进行清理，可见，其依然存在清洁不彻底的问题。

8、因此，现有技术中的收费站地磅清洁设备存在清洁不彻底、清洁不便、人工参与度高，清洁人工成本高且清洁效率低的问题，有必要提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于传感技术的公路计重设备清洗装置及清洗方法，用以解决现有收费站地磅清洁不彻底且清洁效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一方面，本技术提供一种基于传感技术的公路计重设备清洗装置，包括设置在车道上的基坑和设置在基坑一侧的收费岛，基坑的顶部设置地磅，还包括感应控制系统和冲洗喷淋系统；感应控制系统包括参考光源、光学传感器、车道控制器和阀门控制器，参考光源和光学传感器设置在基坑的底部，车道控制器内存储有预期基准亮度和亮度偏离限值，预期基准亮度为参考光源的亮度，光学传感器用以监测基坑内的亮度，且将亮度信号值发送至车道控制器，车道控制器用以将接收的亮度信号值和预期基准亮度的差值与亮度偏离限值进行实时对比，并根据对比结果输出清洁报警信号，阀门控制器根据自车道控制器接收的指令信号控制冲洗喷淋系统中的冲洗阀门和喷淋阀门的启闭；

4、冲洗喷淋系统包括加压水泵以及与加压水泵的出口端分别相连的冲洗管路、喷淋管路和排污管路，冲洗阀门用以控制冲洗管路的水流通断，冲洗管路设置在基坑底部用以清洗基坑内污垢，喷淋管路设置在基坑内且其朝向地磅底面的管壁上设置冲淋孔，喷淋阀门用以控制喷淋管路的水流通断，喷淋管路用以清洗地磅底部残留的污垢；排污管路用以将基坑内的污水排至目标排放处。

5、上述技术方案中可选地，感应控制系统还包括led显示屏，以及分别与led显示屏信号相连的多个水压计和多个流量计；水压计用以测量管道实时水压值，流量计用以测量管道实时流量值，实时水压值和实时流量值实时显示在led显示屏上。

6、可选地，冲洗管路上至少设置有一个水压计和一个流量计；

7、可选地，喷淋管路上至少设置有一个水压计和一个流量计。

8、可选地，车道控制器上设置报警器，当车道控制器接收的亮度信号值和预期基准亮度的差值大于亮度偏离限值时，车道控制器输出清洁报警信号；报警器接收清洁报警信号后向用户发出报警信号。

9、可选地，车道控制器具有交互操作界面，交互操作界面上设置指令按键，用户通过指令按键向车道控制器发出是否进行基坑清洗的指令信号，若用户发出进行基坑清洗的指令信号，则车道控制器向阀门控制器发送清洁指令信号；若用户发出不进行基坑清洗的指令信号，则车道控制器在预设时长后通过报警器发出报警信号，预设时长能够通过交互操作界面进行人为设定。

10、进一步可选地，通过车道控制器的交互操作界面人为设定自动清洁模式，当车道控制器处理得到其接收的亮度信号值和预期基准亮度的差值大于亮度偏离限值时，车道控制器发出清洁报警信号且向阀门控制器发送清洁指令信号；当车道控制器处理得到其接收的亮度信号值和预期基准亮度的差值小于亮度偏离限值时，车道控制器向阀门控制器输出清洁完成信号，阀门控制器根据清洁完成信号控制冲洗喷淋系统中的冲洗阀门和喷淋阀门关闭。

11、可选地，冲洗喷淋系统还包括预埋在收费岛下的水泵进水管，加压水泵的进口端与水泵进水管相连；加压水泵具有第一出口和第二出口，第一出口通过冲洗阀门与冲洗管路相连，冲洗管路上设置有冲洗头；第二出口通过喷淋阀门与喷淋管路相连，喷淋管路设置在基坑内且靠近基坑顶部，喷淋管路与地磅底面间隔目标喷淋距离；排污管路包括沿排水方向预埋在基坑底部的排水管。

12、进一步可选地，加压水泵的出口端设置总阀门，总阀门的出口端依次设置有第一三通管和第二三通管，第一三通管的相对两端用以连接加压水泵和第二三通管，第一三通管的第三端与分水管相连；第二三通管的一端安装冲洗阀门，第二三通管的另一端安装喷淋阀门；总阀门、冲洗阀门和喷淋阀门分别与阀门控制器信号相连。

13、进一步可选地，收费岛中建造有手井，第一三通管、第二三通管、冲洗阀门和喷淋阀门均设置在手井中。

14、进一步可选地，当多条车道并排设置时，每条车道的一侧设置一个与其对应的收费岛，每个收费岛上建造一个手井，每条车道上靠近与其对应的收费岛的位置处设置有基坑，每个基坑配备一个基于传感技术的公路计重设备清洗装置；任意相邻的两个基坑中的排污管道连通，使得多个基坑中的污水自一个基坑底部预排的排水管路排至目标排放处；分水管预埋在多条车道的下方，分水管用以将加压水泵泵出的水输送至其余手井中的冲洗阀门和喷淋阀门。

15、另一方面，本技术提供第一种对公路计重设备进行清洗的清洗方法，使用上述的基于传感技术的公路计重设备清洗装置进行清洗，包括如下步骤：

16、s1：打开参考光源，通过光学传感器实时监测基坑内的亮度，得到亮度信号值，且将亮度信号值实时传送至车道控制器；

17、s2：车道控制器将接收到的亮度信号值和预期基准亮度的差值与亮度偏离限值进行实时对比，当检测到差值大于亮度偏离限值时，发出清洁报警信号；

18、s3：若用户通过车道控制器的交互操作界面发出不进行基坑清洗的指令信号，则车道控制器在预设时长后通过报警器再次发出报警信号，直至用户通过车道控制器的交互操作界面发出进行基坑清洗的指令信号，或，用户通过车道控制器的交互操作界面关闭报警提示；

19、s4：若用户通过车道控制器的交互操作界面发出进行基坑清洗的指令信号，则车道控制器向阀门控制器发送清洁指令信号，阀门控制器根据清洁指令信号控制冲洗喷淋系统启动；

20、s5：当车道控制器检测到亮度信号值和预期基准亮度的差值小于亮度偏离限值时，车道控制器向阀门控制器输出清洁完成信号，阀门控制器根据清洁完成信号控制冲洗喷淋系统中的冲洗阀门和喷淋阀门关闭，清洁完成。

21、再一方面，本技术提供第二种对公路计重设备进行清洗的清洗方法，使用上述的基于传感技术的公路计重设备清洗装置进行清洗，包括如下步骤：

22、s1：打开参考光源，通过光学传感器实时监测基坑内的亮度，得到亮度信号值，且将亮度信号值实时传送至车道控制器，车道控制器处于自动清洁模式；

23、s2：车道控制器将接收到的亮度信号值和预期基准亮度的差值与亮度偏离限值进行实时对比，当检测到差值大于亮度偏离限值时，车道控制器发出清洁报警信号且根据该清洁报警信号向阀门控制器发送清洁指令信号；

24、s3：阀门控制器根据清洁指令信号控制冲洗喷淋系统启动；

25、s4：当车道控制器检测到亮度信号值和预期基准亮度的差值小于亮度偏离限值时，车道控制器向阀门控制器输出清洁完成信号，阀门控制器根据清洁完成信号控制冲洗喷淋系统中的冲洗阀门和喷淋阀门关闭，清洁完成。

26、相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：

27、1、本技术通过设置感应控制系统和冲洗喷淋系统实现对基坑和地磅底面的自动清洗，相比传统的人工清洁方式，减轻了人工成本、降低了清洁难度、提升了清洁效率；具体的，感应控制系统通过参考光源提供预期基准亮度，通过光学传感器实时监测基坑内的亮度，在车道控制器内存储亮度偏离限值，通过车道控制器将亮度信号值和预期基准亮度的差值与亮度偏离限值进行实时对比，以此确定基坑内清洁状态，一旦检测到差值大于亮度偏离限值，车道控制器发出清洁报警信号，且阀门控制器接收到清洗指令信号，进而自动控制冲洗喷淋系统中的冲洗阀门和喷淋阀门的启闭状态，冲洗喷淋系统作为预设在基坑内的清洗装置实现对基坑内的污垢和地磅底面的污垢的自动清洁，可见，本技术提供的公路计重设备清洗装置能自动感应基坑清洁状态，发出清洁报警信号，并通过冲洗喷淋系统进行自动清洁，实现了实时方便、高效节能的清洁目标，避免了人工清洁存在的需抬起地磅、清洁效率不高、占用车道时间长、清洁费用高、不能做到随时清洁的问题。

28、2、本技术提供的公路计重设备清洗装置具有人工确认模式和自动清洁模式，使用灵活，可根据需求自定义选择模式，减轻人工参与度，实现高度自动化的公路计重设备清洗模式，实现随时、及时的清洁。

29、3、本技术中的感应控制系统还包括led显示屏，可以在冲洗喷淋系统的冲洗管路和喷淋管路上分别适应设置水压计和流量计，获得的实时水压值和实时流量值可实时显示在led显示屏上，方便工作人员实时了解清洁装置工作状态，可及时发现装置是否运行正常、是否需要进行维护检修等。

30、4、本技术中的车道控制器上设置交互操作界面，交互操作界面上设置指令按键，用户通过交互操作界面和指令按键能够与清洁装置方便的完成信息指令的交互，使用方便、操作简单；当设置为自动清洁模式时，可以全程无人化管理，清洁装置会自动清洁，清洁完成后自动关闭。

31、5、本技术中的冲洗喷淋系统的冲洗阀门用以控制冲洗管路的水流通断，冲洗管路设置在基坑底部用以清洗基坑内污垢，喷淋管路设置在基坑内且其朝向地磅底面的管壁上设置冲淋孔，喷淋阀门用以控制喷淋管路的水流通断，喷淋管路用以清洗地磅底部残留的污垢，排污管路用以将基坑内的污水排至目标排放处，可见，本技术中的冲洗喷淋系统实现了自动冲洗、喷淋、排污，不需人工干预，自动实现对基坑内污垢和地磅底部残留污垢的清洁；冲洗喷淋系统预设在基坑内，清洁时不需抬起地磅，降低了清洁难度，提升了清洁效率。